Les techniques de mesure de la densité

Quelles sont les techniques de mesure de la densité, en urbanisme?

Les techniques de mesure de la densité sont nombreuses. Différemment, les techniques qui lient la mesure de la diversité avec la densité sont, à ce jour, rares et font l’objet de recherche dans les milieux académiques.

  • Seule la « densité de construction » a fait l’objet d’une norme professionnelle. La notion a été actualisée par la Verein Normen für die Raumplanung (VNR - association des normes en matière d’aménagement du territoire). La VNR, créée en 1998 en partenariat avec l’ASPAN-VLP, a inauguré avec la Société des ingénieurs et architectes suisses (SIA) la collection des normes en matière d’aménagement du territoire. La Norme SIA 421 Aménagement du territoire – Mesures de l’utilisation du sol éditée en 2004 est la première norme de la collection « Aménagement du territoire » et décrit la manière de mesurer la densité de construction.
  • Les « densités de population » (densités humaines) et les « mixités sociales » (diversités sociales) sont l’objet de mesures différentes selon les domaines dans lesquels elles sont utilisées. Les définitions proposées sont celles qui ont été développées dans le cadre des travaux de la VNR entre 1998 et 2002.
  • La « diversité urbaine » est observable selon des critères qualitatifs. Ceux qui sont retenus à ce jour se réfèrent encore aux travaux de Jane Jacobs (1966).
  • La densité des flux, la « diversité économique » ainsi que la « diversité biologique » (biodiversité) relèvent de disciplines spécifiques.
  • La densité perçue et la densité vécue se réfèrent à des notions essentiellement qualitatives et leur mesure est étroitement reliée au contexte observé. Des recherches faites par des architectes illustrent avec rigueur la richesse de ce type d’observation. AA ce propos, voir par exemple N. Bassand, Densité et logement collectif ainsi que B. Marchand & F. Frank, Densité, vers la complexité d'une notion.

Ainsi, sur ce site, les techniques de mesure de la densité et de la diversité qui sont décrites concernent la densité humaine brute, la densité humaine nette, la densité humaine nette urbaine, la densité de construction, la mixité fonctionnelle, la mixité sociale et la diversité urbaine.

Quand faut-il utiliser une technique de mesure de la densité, en urbanisme ?

La mesure de la densité permet de rendre apparentes des réalités peu visibles. La densité en urbanisme est utilisée quand il s’agit de mesurer des faits. Les techniques de mesure de la densité sont un moyen pour informer sur les caractéristiques d’un espace habité par l’homme. L’objectif est de chercher à comprendre un espace pour ensuite, seulement, projeter, si nécessaire, une transformation de cet espace. La densité n’est pas un projet, c’est une mesure.

  • La mesure de la densité de population informe sur l’intensité de la présence des hommes et de leurs activités sur un territoire donné.
  • La mesure de la densité de construction ainsi que celle des réseaux est un indice d’occupation du sol par l’homme.
  • La mesure de la mixité fonctionnelle complétée de la diversité économique informe sur le dynamisme économique.
  • La mesure de la mixité sociale complétée de la diversité urbaine informe sur la capacité de l’espace à produire de l’altérité, un « vivre ensemble ».
  • La mise en relation des mesures de densités et de diversités entre elles informe sur le mélange des individus et de leurs activités, et donne des indices sur la capacité d’un espace à produire de l’urbanité.

Les techniques de mesure des densités et des diversités dans le temps (temps courts, moyens ou longs) permettent d’évaluer le mode de développement de l’urbanisation. L’analyse des résultats permet de faire émerger les cohérences et les incohérences selon les domaines (par exemple la variabilité des taux de vacances des logements, de la motorisation, de l’utilisation des transports publics, de la marchabilité, et ainsi de suite).

A quoi faut-il être attentif ?

De manière générale :

  • Plus les territoires concernés sont vastes moins les densités sont comparables, si les trois conditions de validité des mesures ne sont pas respectées. (Rappel : 1ère condition : les définitions des densités utilisées sont décrites rigoureusement et en détail. 2ème condition : lors de comparaison de densités, une vérification est faite afin de confirmer que les définitions sont identiques. 3ème : lors de mesures comparatives pour une même densité, une vérification est faite afin de confirmer que les données utilisées sont comparables.)
  • De même, la validité des mesures des diversités urbaines et des mixités sociales est liée à la taille de l’espace analysé ; plus l’étendue concernée est vaste, moins la mesure est fiable.
  • Les mesures chiffrées ne donnent pas d’informations qualitatives.
  • Les seuils à atteindre ou ne pas dépasser sont des choix de politique publique, donc sont des objectifs appartenant aux stratégies gouvernementales.

Pour la densité de population :

  • L’indicateur varie selon ce qu’il s’agit de mesurer. Si l’indicateur peut être défini avec précision, il en va autrement de la surface de référence. L’indicateur peut être le nombre d’habitants, le nombre d’habitants et d’emplois, la surface de plancher, la surface verte, etc. Ces données sont précises et peuvent être chiffrées relativement aisément.
  • La surface de référence est délicate à définir. La surface peut ou non comprendre les plans et cours d’eau, les surfaces improductives et inaccessibles (falaises, montagnes, éboulis, glaciers, etc.), les alpages, les forêts, les infrastructures routières et ferroviaires, les équipements techniques et publics, par exemple l’entier ou une partie des surfaces de la voirie, etc. (lien à introduire sur des illustrations : des exemples concrets et plans schématiques illustrant un tableau présentant, les différentes densités humaines selon la surface de référence.)

Selon l’espace analysé, la densité de population est soit une « densité humaine brute » (toutes les surfaces urbanisées, dont les surfaces occupées par l’agriculture, sont incluses dans la surface de référence), soit une « densité humaine nette » (seules les surfaces d’habitat et d’infrastructure sont incluses dans la surface de référence), soit « une densité humaine urbaine » (la surface de référence ne comprend que les surfaces qui sont légalement en zone à bâtir).

La mesure de la densité humaine brute

La densité humaine brute est le rapport entre le nombre équivalent-habitants et la surface du territoire d’agglomération, nommée surface urbanisée.

DHB = Equivalent-habitants/Surface urbanisée

  • L’équivalent-habitants comprend la somme des habitants, des emplois, et du tiers des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie.
  • La surface urbanisée Su[1] comprend la surface intégrale du territoire concerné diminué de celui des surfaces improductives, des alpages et des forêts. Note : la surface urbanisée Su correspond à la FSIED en allemand.

« Les surfaces improductives regroupent les lacs et les cours d’eau, les surfaces sans végétation situées en dehors des Surfaces d’habitat et d’infrastructure, ainsi que les surfaces couvertes de végétation qui n’appartiennent pas aux surfaces boisées, qui ne sont pas utilisées à des fins agricoles et qui ne peuvent pas être considérées comme surfaces d’habitat et d’infrastructure. » Office fédéral de la statistique, 1993, Statistique de la superficie, catalogue des catégories d’utilisation, Berne.

  • Les chiffres utilisés pour la somme des habitants se réfèrent aux statistiques fédérales du 31 décembre de l’année considérée comme référence.
  • Les chiffres utilisés pour les emplois se réfèrent aux derniers recensements fédéraux des entreprises et de l’agriculture.
  • Les chiffres des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie s’obtiennent auprès des services cantonaux des statistiques (relevés annuels des bureaux de la taxe cantonale de séjour).
  • Les chiffres utilisés pour la surface intégrale du territoire se réfèrent au dernier relevé des statistiques fédérales de la superficie.

La mesure de la densité humaine nette

La densité humaine nette est le rapport entre le nombre équivalent-habitants, et la surface d’habitat et d’infrastructure.

Dhn = Equivalent-habitants/Surface d’habitat et d’infrastructure

1/Dhn = Surface d’habitat et d’infrastructure/Equivalent-habitants

  • L’équivalent-habitants comprend la somme des habitants, des emplois, et du tiers des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie.

« Les surfaces d’habitat et d’infrastructure comprennent toutes les aires et les installations servant aux transports, à la production (exception faite de la production agricole et sylvicole), au commerce, aux services, à l’approvisionnement en énergie et à l’élimination des déchets, à l’habitat et à la détente. » Office fédéral de la statistique, 1993, Statistique de la superficie, catalogue des catégories d’utilisation, Berne.

  • Les chiffres utilisés pour la somme des habitants se réfèrent aux statistiques fédérales du 31 décembre de l’année considérée comme référence.
  • Les chiffres utilisés pour les emplois se réfèrent aux derniers recensements fédéraux des entreprises et de l’agriculture.
  • Les chiffres des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie s’obtiennent auprès des services cantonaux des statistiques (relevés annuels des bureaux de la taxe cantonale de séjour).
  • Les chiffres utilisés pour la surface d’habitat et d’infrastructure se réfèrent au dernier relevé des statistiques fédérales de la superficie de la Suisse produite par l’Office Fédéral de la Statistique.
     

La mesure de la densité humaine nette urbaine

La densité humaine nette urbaine est le rapport entre le nombre équivalent-habitants, et la surface de la zone à bâtir.

Dhn = Equivalent-habitants/Surface de la zone à bâtir

1/Dhn = Surface de la zone à bâtir/Equivalent-habitants

  • L’équivalent-habitants comprend la somme des habitants, des emplois, et du tiers des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie.
  • La surface de la zone à bâtir comprend l’ensemble des surfaces de toutes les zones mises en zone à bâtir incluses dans la surface de référence. La production de ces données est cantonale, et ces données sont enregistrées dans la statistique fédérale des zones à bâtir depuis 2007. (lien à introduire avec site de l’ARE)
  • Les chiffres utilisés pour la somme des habitants se réfèrent aux statistiques fédérales du 31 décembre de l’année considérée comme référence.
  • Les chiffres utilisés pour les emplois se réfèrent aux derniers recensements fédéraux des entreprises et de l’agriculture.
  • Les chiffres des lits d’hôtellerie et de parahôtellerie s’obtiennent auprès des services cantonaux des statistiques (relevés annuels des bureaux de la taxe cantonale de séjour).

La mesure de la densité de construction

Les notions suivantes sont expliquées dans la partie Définitions, d'après la norme SIA 421 Aménagement du territoire – Mesures de l’utilisation du sol :

La mesure de la mixité fonctionnelle

La mixité fonctionnelle est la proportion emplois/habitants et se définit par le rapport entre le nombre d’emplois et le nombre d’habitants.

La mixité fonctionnelle n’est significative que sur une étendue délimitée dont les caractéristiques sont précisées.

P empl./hab. = Nombre d’emplois/Nombre d’habitants

Caractéristiques à préciser :

  1. Proximité, ou non, d’un nœud ferroviaire, d’une ligne ferroviaire, d’une ligne d’autobus urbaine principale ou régionale, d’une ligne de bus ou de minibus urbain.
  2. Proximité, ou non, d’un accès autoroutier, ou d’une route cantonale principale.
  • Le nombre d’emplois est celui de tous les emplois répertoriés auprès des entreprises localisées sur le territoire donné, à une date précise.
  • Le nombre d’habitants est celui de l’ensemble de la population résidante permanente sur le territoire donné, à une date précise
  • Les chiffres utilisés pour la somme des habitants se réfèrent aux statistiques fédérales du 31 décembre de l’année considérée comme référence.
  • Les chiffres utilisés pour les emplois se réfèrent aux derniers recensements fédéraux des entreprises et de l’agriculture.

Pour calculer la mixité emplois-habitants à l’échelle d’un quartier, les données pour le nombre d’habitants sont obtenues auprès de l’Office Fédéral de la Statistique selon les secteurs de recensement, ou auprès des communes.

La mesure de la mixité sociale

La mixité sociale se caractérise par différents facteurs : les catégories socioprofessionnelles, l’âge, les langues pratiquées, les revenus, les nationalités, et aussi par les résultats de votations, ou autres. Par exemple, les groupes d’habitants par catégories socioprofessionnelles (CSP) informent des différentes professions, selon le degré de formation, présentes sur un territoire donné.

La mixité sociale n’est significative que sur une étendue délimitée dont les caractéristiques sont précisées.

La mixité sociale par CSP est définie par des rapports en pour cent d’habitants appartenant à un même groupe de catégories socioprofessionnelles, et du total des habitants sur un territoire donné.

Mix s CSP = Nombre d’habitants d’une CSP x 100/Nombre d’habitants

  • CSP 1 : Dirigeants ; CSP 2 : Professions libérales ; CSP 3 : Autres indépendants ; CSP 4 : Professions intellectuelles et d’encadrement ;
  • CSP 5 : Professions intermédiaires ; CSP 6 : Non-manuels qualifiés ;
  • CSP 7 : Manuels qualifiés ; CSP 8 : Travailleurs non qualifiés ;
  • CSP 9 : Hors catégorie ;
  • CSP 10 : Ne travaillant pas.

Ces pourcentages sont comparés à ceux de la Suisse entière.

  • Le nombre d’habitants est celui de l’ensemble de la population résidante permanente sur le territoire donné, à une date précise.
  • Le nombre d’habitants d’une CSP est celui de tous les résidants appartenant à une même catégorie professionnelle sur un territoire donné.Les catégories socioprofessionnelles sont celles décrites par l’Office Fédéral de la Statistique-OFS. Les chiffres utilisés s’obtiennent auprès de OFS, et sont ceux du 31 décembre de l’année considérée comme référence, ou ceux obtenus à partir du dernier recensement fédéral.

Trois groupes principaux sont significatifs pour la mixité sociale :

  • Niveau de formation élevé  et/ ou haut de l'échelle sociale: cadres CSP 1+2+3+4
  • Niveau de formation moyen  et/ou milieu de l'échelle sociale: professions intermédiaires et employés CSP 5+6
  • Niveau de formation faible  et/ ou bas de l'échelle sociale: ouvriers CSP 7+8

Deux groupes peuvent compléter l’information :

  • CSP 9 : Autres actifs
  • CSP 10 : Personnes sans emploi, au chômage, personnes non actives, personnes de moins de 15 ans.

La mesure de la diversité urbaine

La densité et la diversité urbaine sont les caractéristiques de la ville. Quand il s’agit de mesurer la diversité urbaine, la première question est : que faut-il observer et mesurer ? Ensuite celles qui suivent peuvent être : comment la ville peut-elle générer de la diversité ? et, comment la diversité peut-elle améliorer la ville ?

La diversité urbaine est complexe, elle se compose d’éléments relativement statiques (le construit physique et social, c’est-à-dire les bâtiments, les infrastructures, les institutions -) et d’éléments dynamiques (les habitants, les actions humaines, les flux techniques, les cycles naturels en relation avec les artefacts). Et ces éléments se comprennent lorsqu’ils sont inscrits dans le temps et situés dans l’espace.

La diversité urbaine peut se caractériser par sept facteurs, et ce sont ces facteurs qu’il s’agit d’évaluer :

  1. la granulométrie des éléments qui la compose ;
  2. les flux qui la traversent ;
  3. les relations entre les habitants (aussi bien les résidents que les actifs résidant ailleurs) ;
  4. le mélange des activités;
  5. l’interaction entre les fonctions urbaines ;
  6. la variété des typologies construites ;
  7. l’existence de relation entre les artefacts et les milieux naturels.

Comme pour les mixités sociales et fonctionnelles, la diversité urbaine n’est significative que sur une étendue limitée.

Différemment des densités et des mixités fonctionnelle et sociale, la diversité urbaine est définie à ce jour par des facteurs approchés principalement qualitativement. Selon l’avancement des recherches, des indicateurs quantitatifs vont probablement compléter les définitions.

Quand l’objectif est alors d’agir et de répondre au « comment la ville génère-t-elle de la diversité, et comment la diversité améliore-t-elle la ville ? » Le constat est que la diversité urbaine dans une aire urbanisée donne encore plus de diversité. Ainsi, les conseils de Jane Jacobs demeurent actuels pour favoriser la diversité urbaine. Tout d’abord, c’est d’encourager les déplacements autrement qu’en transport individuel (la voiture en priorité, ensuite la place du vélo est à traiter avec soin). Après, quatre conditions permettent la création de synergies fonctionnelles :

  1. L'ensemble du secteur, et si possible chaque quartier doit posséder plus d'une fonction primaire, plus de deux de préférence. Les fonctions primaires sont, par exemple, les fabriques, les bureaux et les logements. Cependant, selon les cas, les écoles, les espaces de loisirs, ou encore les musées, les galeries d’art et les librairies en sont également. Ceci fait que les rues sont remplies de gens qui circulent toutes les heures de la journée pour les motifs les plus divers, et avec la possibilité d'utiliser les mêmes équipements.
  2. Les îlots doivent être pour la plupart de petites dimensions, de façon à augmenter le nombre des croisements et par là même des possibilités de tourner au coin de la rue.
  3. Le secteur doit comporter un mélange d'immeubles qui diffèrent par leur date de construction et leur niveau de prestige; ce mélange doit inclure une forte proportion d'immeubles anciens pour que l'éventail des loyers soit très large, et cela doit être dosé avec soin.
  4. Il doit y avoir une concentration suffisamment dense de gens, qu’importe la raison pour laquelle ils fréquentent le quartier. Cette concentration inclut les personnes qui sont les résidents dans le quartier.

De plus, dans le contexte de l’accélération des changements qui caractérisent nos sociétés actuelles, un point supplémentaire est nécessaire 

      5. Les règles qui définissent les affectations des zones doivent autoriser plus de flexibilité.

Articles en relation

La densité en quelques mots

24/04/2015 - M. Ruzicka-Rossier

La densité est le caractère de ce qui est compact. Sa définition est simple, c’est le rapport entre deux objets, une masse située dans un espace et la taille de cet espace. Dans le domaine qui nous intéresse, l’urbanisme opérationnel, l’espace de référence se réduit à sa caractéristique surfacique.

Densité, densification et qualité urbaine

02/04/2015 - Antonio Da Cunha, professeur ordinaire UNI Lausanne, Faculté des géosciences et de l'environnement

Notion polysémique la densité est, tout d’abord, un rapport entre une quantité et une surface. Il y a autant de manières d’évaluer la densité que de manières de la calculer.

Densité, vers la complexité d'une notion

01/04/2015 - Bruno Marchand, professeur EPFL & Frédéric Frank, collaborateur scientifique EPFL

La notion de densité s’est passablement complexifiée au cours des cent dernières années. D’une approche purement chiffrée et objective, elle semble devenir de plus en plus sujette à des appréciations qualitatives. Afin d’en comprendre les raisons, cet article propose de retracer son évolution à travers écrits et projets.